Tomcat 部署安装及JVM调优~

Tomcat

部署Tomcat环境

环境准备
	linux:  CentOS 7.3
	tomcat: 9.0.0.M21
	jdk:	1.8.0_131
	ip:     192.168.1.5

tomcat官方下载地址
http://tomcat.apache.org/download-90.cgi

下载tomcat
# cd /usr/local/src
# wget -c http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/apache/tomcat/tomcat-9/v9.0.0.M21/bin/apache-tomcat-9.0.0.M21.tar.gz

添加tomcat的用户并设置密码
# useradd  -u 601 tomcat
# echo "tomcat" | passwd --stdin tomcat

解压tomcat的tar包
# tar -zxvf apache-tomcat-9.0.0.M21.tar.gz

移动tomcat到目录/usr/local下
# mv /usr/local/src/apache-tomcat-9.0.0.M21 /usr/local

最佳实践方式，软连接
# ln -sv /usr/local/apache-tomcat-9.0.0.M21/ /usr/local/tomcat


下载JDK的tar包(jdk-8u131-linux-x64.tar.gz)下载到到/usr/local/src目录中
官方下载地址：http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html

解压JDK的压缩包
# tar -zxvf jdk-8u131-linux-x64.tar.gz

移动JDK的目录到/usr/local下
# mv /usr/local/src/jdk1.8.0_131/ /usr/local

最佳实践方式，创建软连接
# ln -sv /usr/local/jdk1.8.0_131/ /usr/local/jdk

设置java所需要的运行环境
# cd /etc/profile.d/
# vim tomcat.sh

添加如下内容
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$JAVA_HOME/jre/bin:$PATH
export CLASSPATH=$CLASSPATH:$JAVA_HOME/lib:$JAVA_HOME/jre/lib/tools.jar
export TOMCAT_HOME=/usr/local/tomcat

让tomcat的配置脚本生效
# source /etc/profile.d/tomcat.sh 

监测java的环境
# java -version
java version "1.8.0_131"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_131-b11)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.131-b11, mixed mode)



更改jdk及tomcat目录的属主属组
# chown -R tomcat:tomcat /usr/local/jdk/
# chown -R tomcat:tomcat /usr/local/tomcat/

切换到tomcat用户
# su -l tomcat

启动tomcat服务
/usr/local/tomcat/bin/startup.sh

tomcat的默认根路径(生产的代码)
/usr/local/tomcat/webapps

编辑tomcat的访问控制xml配置文件
# vim /usr/local/tomcat/conf/tomcat-users.xml

在配置文件中添加用户tomcat，并设置密码为1qazxsw2，这样就可以访问manager-gui和admin-gui的管理界面了
<role rolename="manager-gui" />
<role rolename="admin-gui" />
<user username="tomcat" password="1qazxsw2" roles="manager-gui,admin-gui" />

重启tomcat服务
# /usr/local/tomcat/bin/shutdown.sh 
# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh

这个时候如果是通过其他主机去访问tomcat的manager管理界面(为了安全考虑，默认是只允许主机访问)，是无法使用的，我们需要再次修改一丢丢的内容
# vim /usr/local/tomcat/webapps/manager/META-INF/context.xml

修改allow的内容如下
allow="127.d+.d+.d+|::1|0:0:0:0:0:0:0:1|d+.d+.d+.d+"

浏览器可以去访问我们的tomcat服务的管理页面了
http://192.168.1.5:8080/manager/html


创建管理tomcat的启动关闭状态脚本
vim /usr/bin/tomcat.sh

添加如下内容
#!/bin/bash

TomcatPath=/usr/local/tomcat

usage() {
	echo "Usage:$0 [start|stop|status|restart]"
}


start_tomcat(){
	/usr/local/tomcat/bin/startup.sh
}

stop_tomcat() {
	TomcatPid=$(ps -aux | grep 'java' | grep 'tomcat' | grep -v 'grep' | awk '{print $2}')
	kill -9 $TomcatPid
	sleep 5;

	TomcatStat=$(ps -aux | grep 'java' | grep 'tomcat' | grep -v 'grep' | awk '{print $2}') >> /dev/null
	if [ -z $TomcatStat ];then
		echo -e "33[31mtomcat stoping..33[0m"
	else
		kill -9 $TomcatStat
	fi

	cd $TomcatPath
	rm -rf temp/* 
	rm  -rf work/*

}

stat_tomcat() {
	TomcatStat=$(ps -aux | grep 'java' | grep 'tomcat' | grep -v 'grep') >> /dev/null
	
	if [ -z $TomcatStat ];then
		echo -e "33[31mtomcat stop..33[0m"
	else
		echo -e "33[32mtomcat running...33[0m"
	fi
}

main(){
	case $1 in
		start)
			start_tomcat;;
		stop)
			stop_tomcat;;
		restart)
			stop_tomcat && start_tomcat;;
		status)
			stat_tomcat;;
		*)
			usage;;
	esac
}

main $1


更改脚本的属组属组并添加运行权限
# chown tomcat:tomcat /usr/bin/tomcat.sh
# chmod +x /usr/bin/tomcat.sh

测试下写的tomcat的脚本
# tomcat status

Tomcat的安全管理规范

1. telnet管理端口保护
	8005为管理端口，可以通过telnet连接执行SHUTDOWN即可关闭服务，不安全，我们需要换一个其他人未知的端口并调整关闭命令，我们需要做调成
	# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
	<Server port="8561" shutdown="dangerous">

2. ajp连接端口的保护,注释掉ajp
	# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml
	 <!--Connector port="8009" protocol="AJP/1.3" redirectPort="8443" /-->

Tomcat使用远程监测工具

windows下载并安装jdk,使用jconsole就可以监控tomcat的状态
http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html


修改tomcat服务端的配置
# vim /usr/local/tomcat/bin/catalina.sh

在第二行添加如下内容
CATALINA_OPTS="$CATALINA_OPTS -Dcom.sun.management.jmxremote -Dcom.sun.management.jmxremote.port=12345 -Dcom.sun.management.jmxremote.authenticate=false -Dcom.sun.management.jmxremote.ssl=false -Djava.rmi.server.hostname=192.168.1.5"

利用jdk中的jconsole实现远程管理tomcat

使用jvisualvm监控tomcat

JVM原理及调优

1. 什么是jvm？

   虚拟机、字节码、跨平台

2. jvm结构
   

3. JVM运行时的数据区

   • 程序计数器-------->线程私有
   • Java虚拟机栈----->线程私有
   • 本地方法栈-------->线程私有
   • Java堆-------------->线程公用
   • 方法区-------------->线程公用

4. jVM结构图
   

5. jvm内存分配

   栈内存分配

    1. 保存参数、局部变了、中间计算过程和其他数据，退出方法的时候，修改栈顶指针就可以把栈帧中的内容销毁 
    2. 栈的优点:存储速度比堆快，仅次于寄存器，栈数据可以共享
    3. 栈的缺点:存在栈中的数据大小，生存期是在编译时候就确定的，导致其缺乏灵活性
   

   堆内存分配

    1. 堆的优点:动态分配内存大小，生存期不必实现告诉编译器，它是在运行期动态分配的，垃圾回收器会自动收走不再使用的空间区域
    2. 堆的缺点:运行动态分配内存，在分配和销毁时都要占用时间，因此堆效率较低
   

6. jvm堆配置参数

    1. -Xms初始堆大小
    	默认物理内存的1/64(<1GB)
    2. -Xmx最大堆大小
    	默认物理内存的1/4(<1GB)，实际中建议不大于4GB
    3. 一般建议设置－Xms=-Xmx
    	好处是避免每次在gc后，调整堆的大小，减少系统内存分配开销
    4. 整个堆大小=年轻代大小+年老代大小+持久化大小
   

7. jvm新生代(young generation)

    1. 新生代=1个eden区+2个Survior区 
    2. -Xmn 年轻代大小(1.4or lator)
    	-XX:NewSize,-XX:MaxNewSize(设置年轻代大小(for 1.3/1.4))
    	默认值大小为整个堆的3/8
    3. -XX:NewRatio
    	年轻代(包含Eden和两个Survivor区)与老年代的比值(除去持久化)
    	Xms=Xmx并且设置了Xmn的情况下，该参数不需要设置
    4. -XX:SurviorRatio
    	Eden区与Survivor区的大小比值，设置为8，则两个Survivor区与一个Eden区的比值为2:8,一个Survivor区占整个年轻代的1/10
    5. 用来存放JVM刚分配的Java对象
   

8. jvm老年代(tenured greneration)

    1. 老年代=整个堆-年轻代大小-持久化大小
    2. 年轻代中经过垃圾回收没有回收掉的对象被复制到年老代
    3. 老年代存储对象比年轻代年龄大的多，而且不发达对象(缓存)
    4. 新建的对象也有可能直接进入老年代
    	4.1、大对象，可通过启动参数设置-XX:PretenureSizeThreshold=1024(单位为字节，默认为0)来代表超过多大时就不再新生代分配，而是直接在老年代分配
    	4.2、大的数组对象，切数组中无引用外部对象
    5. 老年代大小无配置参数
   

9. java持久代(perm generation)

    	1. 持久代=整个堆-年轻代大小-老年代大小
    	2. -XX:PermSize -XX:MaxPermSize
    		设置持久代的大小，一般情况推荐把-XX:PermSize设置成XX:MaxPermSize的值为相同的值，因为永久代的调整也会导致堆内存需要触发fgc(Full GC)
    	3. 存放Class,Method元信息，其大小与项目的规模、类、方法的数量有关。一般设置为128M就够用，设置原则是预留30%的空间
    	4. 永久代的回收方式
    		4.1、常量池的常量，无用的类信息，常量的回收很简单，没有引用的就可以被回收
    		4.2、对无用的类进行回收，必须保证3点:
    			类的所有实例都已经被回收
    			加载类的ClassLoader已经被回收
    			类对象的Class对象没有被引用(既没有通过反射引用该类的方法)
   

10. jvm内存垃圾收集算法

    	1. 引用计数器
    		每个对象有一个引用计数器，新增一个引用时计数加1，引用释放时计数减1，技术为0时可以回收。此方法简单，无法解决对象相互循环引用的问题，还有一个问题是如何解决精准计数
    	2. 根搜索法
    		从GC Roots开始向下搜搜，搜索所走过的路径成为引用链，当一个对象到GC Roots对任何引用链相连时，则证明此对象不可用的，不可达对象
    		在Java语言中，GC Roots包含:
    		虚拟机栈中引用对象
    		方法区中类静态属性实时引用的对象
    		方法区中常量引用的对象
    		本地方法栈中JNI引用的对象
    	3. 复制算法(Copying)
    		复制算法采用从根结合扫描，并将存货对象复制到一块新的，没有使用过的空间中，这种算法当控件存货的对象比较少时，极为高效，但是带来的成本是需要一块内存交换空间用于进行对象的移动
    			注意：
    				此算法用于新生代内存回收，从E区回收到S0或者S1
    	4. 标记清除算法(Mark-Sweep)
    		标记-清除算法采用从根集合进行扫描，对存货的对象标记，标记完毕后，在扫描整个空间中未被标记的对象，进行回收，标记清楚算法不需要进行对象的移动，并且仅对不存货的对象进行处理，在存货对象比较多的情况下极为高效，但由于标记-清除算法会受不存活的对象，因此会造成内存碎片(适用于old区域)
    	5. 标记压缩压缩算法(Mark-Compac)
    		标记-整理算法采用标记-清除算法一样的方法进行对象的标记，但是在清除的时不同，在回收不存活的对象占用的空间后，会将所有的存活对象往左端的空间移动，并更新对应的指针，因此成本高，但是却解决了内存碎片的问题(old区域)
    

11. 名词解释

    	1. 串行回收
    		GC单线程内存回收，会暂停所有用户线程
    	2. 并行回收
    		手机是指多个GC线程并行工作，蛋姿势用户线程是暂停的，所以，Serial是串行的,Parallel收集是并行的，而CMS手机是并发的
    	3. 并发回收
    		指用户线程与GC线程同时执行(不一定是并行，可能是交替，蛋总体上是在同时执行的)，不需要停顿用户线程(其实在CMS中用户线程还是需要停顿的，只是非常的短暂，GC线程是在另一个CPU上执行) 
    

12. CMS(并发标记清除)回收器

    	1. 标记-清除算法
    		同时它又是一个使用多线程并发回收的垃圾回收期
    	2. -XX:ParallelCMSThreads
    		手工设置CMS的线程数量，CMS默认启动的线程数为(ParallelCGThread+3)/4
    	3. -XX:+UseConcMarkSweepCG开启
    		使用过ParNew+CMS+Serial Old的收集器组合进行内存回收，Serial Old作为CMS出现"Concurrent Mode Failure"失败后的后背收集器使用
    	4. -XX:CMSInitiatingOccupancyFration
    		设置CMS收集器在老年代空间被使用多少后触发垃圾收集，默认为68%，仅在CMS收集器时有效，-XX：CMSInitiatingOccupancyFration=70
    	5. -XX:+UseCMSCompactAtFullCollection
    		用于CMS收集器会产生碎片，此参数设置在垃圾收集器后是否需要一次内存碎片整理过程，仅在CMS收集时有效
    	6. -XX:+CMSFullCGBeforeCompaction
    		设置CMS收集器在进行若干次垃圾收集后在进行一次内存碎片整理过程，通常与UseCMSCompactATFullCollection参数一起使用
    	7. -XX:CMSInitiatingPermOccupancyFraction
    		设置Perm Gen使用达到多少比率时触发，默认为92%